Chargeur simultané batterie lithium caméra

[Gzilef]

Bonjour, c'est mon premier message sur ce forum ! J'espère pouvoir faire un résumé clair de ma demande .

Je cherche à pouvoir fabriquer un module permettant la recharge d'une batterie au lithium et le fonctionnement d'une caméra 5 volts 0,3 Ampère ayant une résistance interne de 14,5 ampère simultanément.

En faisant quelques recherche je suis tombé sur le module MCP73831 et son montage associé avec un MOSFET et une diode Schottky.

http://ww1.microchip.com/downloads/e...tes/01149c.pdf

http://ww1.microchip.com/downloads/e.../20001984g.pdf

J'ai voulu le simuler sur LTSpice mais le module n'est évidemment pas dans les modules de base donc ma simulation est un beau bricolage. Pour simuler ma batterie j'ai placé un simple générateur de tension sinusoïdal avec une très faible fréquence, ma prise secteur de 5 volt est modélisée par un signal carré permettant de voir le fonctionnement éteint et allumé du système.
schéma.jpg

Je ne savais pas vraiment quel type de MOSFET et de diode prendre alors j'ai fait un peu au hasard en cherchant ceux qui me donnait le meilleur résultat mais ça ne me semble pas être une bonne idée de faire cela quand je passerai en pratique .
DIODE.png MOSFET.png

Finalement je n'obtiens pas vraiment les 5 volts au niveau de ma caméra, sans compter les chute brutale de tension lors des transitions batterie/secteur 5 volt.
résultat.jpg

J'avoue être un peu bloqué et ne pas savoir quoi faire pour faire une simulation plus propre et ainsi pouvoir commencer à fabriquer réellement ce système. J'ajoute que j'ai eu beau décortiquer la DS du module je n'ai toujours pas réussi à savoir si il contenait un controleur de charge permettant de vérifier et de couper en cas de besoin le chargement/déchargement de la batterie.

Autre soucis, j'ai une batterie de 3,7 Volt je comptais donc utiliser un abaisseur de tension pour le chargement de la batterie et un Bulk pour rehausser sa tension en sortie je ne sais pas si c'est une bonne idée .

voilà j'espère avoir été assez clair je ne sais pas si quelqu'un peut m'aider !
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Salut j'ai regarde ton schema et le premier truc qui choque est la maniere dont est branche le P MOSFET... Ca m'a pique les yeux

Le schema comme tu l'a mis n'a aucun sens c'est juste 2 diodes qui conduisent

[Gzilef]

Salut !
je n’arrive pas à voir ce qui est si terrible avec le branchement de mon PMOSFET. Les diodes me permettent d'éviter un retour de courant et la Schottky d'éviter une chute de tension de ce que j'ai compris. J'ai essayé d'adapter ce schéma

[penthode]

et pourquoi ne pas utiliser ton accu en tampon

c'est infiniment plus simple que cette usinagaz

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gzilef]

En faisant quelques recherche sur les batteries Li-ion j'ai vu qu'il était nécessaire d'implémenter des circuits de protection de charge et de décharge sur les batteries, je me vois mal brancher simplement la batterie au 5volt. Après j'ai peut être mal compris ce que tu entendais par tampon.

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J'avais pas compris ce que tu voulais faire avec cette simulation.

Il me semble donc que D2 doit être une diode zener pas une Schottky? pour permettre quand la batterie est utilisée de faire conduire M1.

Ou alors mettre une diode zener et une Schottky en parallèle

[Antoane]

Bonjour,

On peut commencer par étudier le montage en oubliant le PMOS, ou plutôt en n'en gardant que la diode de body. Dans ce cas, la charge est alimentée au travers d'un ou à diodes regroupant le bloc secteur, l'USB, et la batterie. C'est donc la plus haute tension des 3 (aux seuils des diodes près) qui alimente la charge.

Le PMOS ne joue ici qu'un role de diode idéale, en diminuant/évitant les pertes par conduction dans sa diode de body :
- Lorsque ni le bloc secteur ou ni l'USB est présent, la résistance de tirage R_pull tire la grille du PMOS au GND. Le PMOS est donc rendu passant et bypasse sa diode de body. La tension de sortie est alors quasiment égale à la tension délivrée par la batterie.
- Si on branche le bloc secteur ou l'USB, la grille du PMOS se retrouve portée à un potentiel haut, à priori supérieur à celui dèlivré par la batterie. Le PMOS se bloque alors et la charge se retrouve alimentée via D1.
D1 est une diode conventionelle ou, mieux, une schottky pour y diminuer les pertes par conduction.


Le MOSFET doit tolérer la tesion max d'entrée et le courant de sortie de la batterie, tout en étant commandable avec seulement 2.5V environ (tension batterie déchargée).
La diode schottky doit accepter le courant absorbé par la charge, et supporter la tension max d'entrée.

...les chute brutale de tension lors des transitions batterie/secteur 5 volt.

Ce n'est pas un problème en partique, c'est surtout un artefact de simulation.

En faisant quelques recherche sur les batteries Li-ion j'ai vu qu'il était nécessaire d'implémenter des circuits de protection de charge et de décharge sur les batteries

En effet, ce que ce schéma comprend derrière le symbole "batterie" est en réalitée une batterie et son PCM.

je me vois mal brancher simplement la batterie au 5volt

En effet, ce n'est surtout pas à faire.

ayant une résistance interne de 14,5 ampère simultanément.

[Murayama]

Bonjour!

Salut j'ai regarde ton schema et le premier truc qui choque est la maniere dont est branche le P MOSFET... Ca m'a pique les yeux

Pour les yeux qui piquent, il doit exister des collyres efficaces. Pour info, ce schéma n'est pas _son_ schéma, mais un schéma tiré
d'une note d'application du producteur du chip. On peut supposer qu'ils savent de quoi ils parlent, et on peut de plus penser
que pour écrire sa note d'application, l'ingénieur qui s'y est collé a au moins fait le montage et quelques mesures.
Le FET de sortie est un montage classique que j'utilise pour remplacer un pont de diode (dans il faut 4 FETS, évidemment),
ce qui est idéal pour ne pas gaspiller 0.7V (x2) dans un montage basse tension.

Pascal

[f6bes]

Bjr , Moi ce qui me pique les yeux, c'est ça :

".......ayant une resistance interne de 14,5 ampéressimultanément...."
Dommage!
Bonne journée

[Gzilef]

Merci pour votre réponse,

Le schéma me semble plus clair avec vos explications. J'ai une autre interrogation, en effet je ne trouve que des batteries au lithium de 3,7 Volts, je compte sur un boost pour pouvoir la faire parvenir au 5 Volts nécessaire au fonctionnement de ma caméra mais je ne sais pas bien si c'est une bonne solution. Je devrai alors le positionner avant l'entrée de mon transistor mais j'ai peur que cela ne consomme trop de courant et/ou que cela gène le module MCP73837 pour la gestion de la charge.

En parlant de batterie, après avoir lu pas mal de documentation sur la sécurité j'avoue être un peu méfiant, la batterie que je souhaite prendre est celle ci : https://fr.rs-online.com/web/p/batte...eciale/1449405 je n'arrive pas à savoir si le PCM est suffisant

[Gzilef]

Oui effectivement ça pique les yeux, c'est une erreur d’inattention évidemment j'aurais du me relire

[Antoane]

Bonjour,

En parlant de batterie, après avoir lu pas mal de documentation sur la sécurité j'avoue être un peu méfiant, la batterie que je souhaite prendre est celle ci : https://fr.rs-online.com/web/p/batte...eciale/1449405 je n'arrive pas à savoir si le PCM est suffisant

Il me semble bien : protection surcharge, over-load, décharge profonde... il y a ce qu'il faut. Cependant, même si un capteur de température est intégré, il n'est pas utilisé pour la protection en température, qui doit donc être gérée en externe.

[Gzilef]

Oui effectivement, le module est doté d'une patte permettant de brancher un capteur de température avec une thermistance cela devrait suffire. J'ai un peu de mal à trouver un MOSFET canal P, je n'arrive pas à savoir ce que je dois regarder je ne sais pas si vous pouvez éclairer ma lanterne ?

[Antoane]

Bonjour,

les charactéritiques électriques principales à regarder sont celles données en #7. En particuliser :
- tension max acceptable
- capacité de fonctionner avec seulement 2.5 V de Vgs : la datasheet doit explicitement donner une valeur de Rds_on pour Vgs = 2.5V.
- choix d'une Rds_on minimale
Tu peux utiliser l'outil de sélection de ton distributeur, ou celui d'un autre (eg farnell, mouser, digikey) et vérifier la disponibilité des composants considérés chez ton distributeur préféré.
Tu pux aussi regarder directement chez les fondeurs, par exemple : https://www.vishay.com/mosfets/ et utiliser les outils de tri.

Il faut par ailleurs choisir un composant que tu réussiras à souder (certain boitiers demandent un équipement spécial).

[Gzilef]

Simplement pour donner des nouvelles :

En essayant de faire un PCB sur EasyEDA je suis tombé sur le PowerBoost 1000 d'Adafruit, il utilise un composant a peu près similaire au MCP73831 qui permet de faire le switch tout seul, un autre composant permet de rehausser la tension. Le système marche niquel, et en mettant en parallèle un module 4G j'ai une batterie de secours qui marche niquel !


Merci pour vos réponses !